Вопрос школьника
Составьте уравнения электродных реакций, протекающих при электролизе раствора CuSO4 с растворимым медным анодом и нерастворимым графитовым анодом. Рассчитайте, сколько растворится меди на аноде при пропускании тока силой 10 А в течение 3 ч.
Ответ от учителя
При электролизе раствора CuSO4 с растворимым медным анодом и нерастворимым графитовым катодом происходят следующие электродные реакции:
На аноде (окисление): Cu → Cu2+ + 2e-
На катоде (восстановление): Cu2+ + 2e- → Cu
Таким образом, медь на аноде окисляется до иона меди Cu2+, который растворяется в растворе, а на катоде ионы меди Cu2+ восстанавливаются до меди Cu, которая осаждается на катоде.
Для расчета количества растворенной меди на аноде воспользуемся законом Фарадея:
m = Q / (n * F)
где m — масса вещества, выделившегося на электроде, Q — количество электричества, прошедшего через электролит, n — количество электронов, участвующих в реакции, F — постоянная Фарадея.
Для реакции на аноде n = 2 (2 электрона участвуют в окислении меди), F = 96500 Кл/моль.
Q = I * t, где I — сила тока, t — время электролиза.
Подставляя значения, получаем:
m = 10 * 3 * 3600 / (2 * 96500) = 0.056 г
Таким образом, при пропускании тока силой 10 А в течение 3 ч на аноде растворится 0.056 г меди.
